جليكوسيد ستيفيول

جليكوسيدات ستيفيول هي المركبات الكيميائية المسؤولة عن المذاق الحلو لأوراق نبات ستيفيا ريبوديانا ( من الفصيلة النجمية ) في أمريكا الجنوبية، وهي المكونات الرئيسية (أو المواد الأولية ) للعديد من المحليات التي تُسوَّق تحت الاسم العلمي ستيفيا والعديد من الأسماء التجارية . كما توجد هذه الجليكوسيدات في النوع ذي الصلة ستيفيا فليبوفيلا (ولكنها لا توجد في أي نوع آخر من أنواع ستيفيا ) وفي نبات روبوس تشينغي ( من الفصيلة الوردية ). ^{[ 1 ]}

أُفيد أن جليكوسيدات ستيفيول المستخلصة من نبات ستيفيا ريبوديانا أحلى من السكروز بما يتراوح بين 30 و320 مرة، ^{[ 2 ]} على الرغم من وجود بعض التباين في المراجع العلمية حول هذه الأرقام. ^{[ 1 ] [ 3 ]} وهي مستقرة حراريًا، ومستقرة في درجات الحموضة المختلفة ، ولا تخضع للتخمر . ^{[ 2 ]}

لا تُسبب جليكوسيدات ستيفيول ارتفاعًا في مستوى السكر في الدم عند تناولها، لأن جسم الإنسان لا يستطيع استقلاب ستيفيا. ^{[ 4 ] [ 5 ]} وقد حُددت الجرعة اليومية المقبولة (ADI) لجليكوسيدات ستيفيول، مُعبرًا عنها بمكافئات ستيفيول، بـ 4 ملغم /  كغم من وزن الجسم/يوم، وذلك استنادًا إلى عدم رصد أي آثار جانبية لجرعة أعلى بمئة ضعف في دراسة أُجريت على الفئران. ^{[ 6 ]}

هذه المركبات هي جليكوسيدات ستيفيول . على وجه التحديد، يمكن اعتبار جزيئاتها بمثابة جزيء ستيفيول، حيث تم استبدال ذرة الهيدروجين الكربوكسيلية بجزيء جلوكوز لتكوين إستر ، وذرة هيدروجين هيدروكسيلية بمجموعات من الجلوكوز والرامنوز لتكوين أسيتال .

تشمل جليكوسيدات ستيفيول الموجودة في أوراق نبات ستيفيول ريبوديانا ، ونسبتها المئوية من الوزن الجاف ، ما يلي:

• ستيفيوسيد (5-10%)
• دولكوسيد أ (0.5-1%)
• ريباوديوسيد أ (2-4%)
• ريباوديسايد ب
• ريباوديوسيد سي (1-2%)
• ريباوديو سايد د
• ريباوديسايد إي
• ريباوديسايد إف
• روبوسوسيد
• ستيفيولبيوسيد

توجد المركبات الثلاثة الأخيرة بكميات ضئيلة للغاية، ويُزعم أن الريبوديوسيد ب هو منتج ثانوي لتقنية العزل. ^{[ 2 ]} وُجد أن مزيجًا تجاريًا من جليكوسيدات ستيفيول مُستخلص من النبات يحتوي على حوالي 80% ستيفيوسيد، و8% ريبوديوسيد أ، و0.6% ريبوديوسيد ج. ^{[ 3 ]}

ينتج نبات روبوس تشينغي الصيني مادة الروبوسوسيد، وهي جليكوسيد ستيفيول غير موجود في نبات ستيفيا . ^{[ 1 ]} ومع ذلك، ووفقًا للائحة الاتحاد الأوروبي الخاصة بنبات ستيفيا الصادرة في 13 يوليو 2021، فإن الروبوسوسيد هو أحد المكونات الجليكوسيدية الرئيسية الأحد عشر لنبات ستيفيا ، والذي يُستخلص من أوراق نبات ستيفيا ريبوديانا . ^{[ 7 ]}

تم عزل ستيفيوسيد وريبوديوسيد أ لأول مرة في عام 1931 من قبل الكيميائيين الفرنسيين بريديل ولافييل. ^{[ 8 ]} يحتوي كلا المركبين على مجموعات فرعية من الجلوكوز فقط: يحتوي ستيفيوسيد على جزيئين من الجلوكوز مرتبطين في موقع الهيدروكسيل، بينما يحتوي ريبوديوسيد أ على ثلاثة، مع ارتباط الجلوكوز الأوسط من الثلاثية ببنية ستيفيول المركزية.

أشارت الاختبارات الحسية المبكرة إلى أن ريباوديوسيد أ أحلى من السكروز بمقدار 150 إلى 320 مرة، وستيفيوسيد أحلى منه بمقدار 110 إلى 270 مرة، وريباوديوسيد ج أحلى منه بمقدار 40 إلى 60 مرة، ودولكوسيد أ أحلى منه بمقدار 30 مرة. ^{[ 2 ]} ومع ذلك، أظهر تقييم أحدث أن ريباوديوسيد أ أحلى منه بحوالي 240 مرة، وستيفيوسيد أحلى منه بحوالي 140 مرة. ^{[ 1 ]} كما تميز ريباوديوسيد أ بأقل قدر من المرارة والطعم المتبقي. ^{[ 2 ]} ويبدو أن الحلاوة النسبية تختلف باختلاف التركيز: فقد وُجد أن مزيجًا من جليكوسيدات ستيفيول بنسبها الطبيعية أحلى من السكروز بمقدار 150 مرة عند مطابقته مع محلول سكروز بتركيز 3%، ولكنه أحلى منه بمقدار 100 مرة فقط عند مطابقته مع محلول سكروز بتركيز 10%. ^{[ 3 ]}

في نبات ستيفيا ريبوديانا ، تحدث عملية التخليق الحيوي للجلوكوزيدات فقط في الأنسجة الخضراء. يُنتج الستيفيول أولاً في البلاستيدات وفي الشبكة الإندوبلازمية ، ثم يُغلكز ويُغلكز في السيتوبلازم ، بتحفيز من إنزيمات ناقلة غلوكوزيل UDP . ويتكون الريبوديوسيد أ، على وجه الخصوص، من الستيفيوسيد .

على الرغم من وجود العديد من الجزيئات التي تندرج ضمن فئة جليكوسيدات ستيفيول، إلا أن عملية التخليق تتبع مسارًا مشابهًا. ^{[ 9 ]} يبدأ تخليق جليكوسيدات ستيفيول بوحدات إيزوبرين يتم إنتاجها عبر مسار DXP أو MEP . ^{[ 10 ] [ 11 ]} جزيئان مشتقان من عملية الأيض الأولية ، وهما البيروفات وجليسرالدهيد 3-فوسفات ، هما الجزيئان الأساسيان لهذا المسار.

عند تكوين IPP و DMAPP ، يتشكل ثنائي التربين GGPP عبر إضافة رأسية-ذيلية بآلية Sn1 . تبدأ عملية الاستطالة عندما يتحد IPP وDMAPP لتكوين جيرانيل بيروفوسفات (GPP). يستطيل GPP عبر آلية Sn1 نفسها لتكوين فارنيسيل بيروفوسفات (FPP)، ثم يستطيل FPP لتكوين GGPP.

مع تكوّن حلقة GGPP، تحدث عملية التكوير بواسطة إنزيمات سينثاز ثنائي فوسفات الكوباليل (CDPS) وسينثاز الكوارين (KS) لتكوين -(-)كوارين. ^{[ 12 ]} ثم تحدث عدة خطوات أكسدة لتكوين ستيفيول.

تتبع عملية التخليق الحيوي لجليكوسيدات الستيفيول عدة تعديلات على الستيفيول، والتي تنتقي بشكل انتقائي مواقع جزيئات السكر المراد وضعها. ^{[ 13 ]} بمجرد اكتمال عملية الجليكوزيل لهذه الجزيئات، تُخزن الجليكوسيدات في الفجوات . ^{[ 1 ]}

• جليكوسيد
• ستيفيا
• بديل السكر

• الوسائط المتعلقة بجليكوسيدات ستيفيول على ويكيميديا ​​كومنز